中國已知具有工業價值的硅灰石礦床,按其成因分為接觸熱變質型、夕卡巖型(接觸交代變質型)和區域變質型三種,以接觸熱變質型礦床為主,夕卡巖型礦床次之,區域變質型礦床較少。
(一) 接觸熱變質型礦床
常位于侵入巖與含硅質的碳酸鹽巖建造外接觸帶角巖化—大理巖化蝕變帶中,一般距侵入巖體幾十米至千余米。礦床形成是由于富含硅質的石灰巖經侵入體熱力烘烤發生接觸變質而成。成礦過程是硅質灰巖中的SiO2和CaCO3經侵入體的熱變質作用,重新組合而形成硅灰石,一般沒有外來物質帶入。因此,礦體的形態、產狀和物質在很大程度上受硅質灰巖地層控制,也與侵入接觸界面產狀有密切關系。礦床多具明顯的層控特點,礦體形態一般呈層狀、似層狀、透鏡狀,產狀多與圍巖一致,只有在構造復雜時才呈不規則狀。
此類型礦床礦石礦物組分通常比較簡單,如成礦前原巖中SiO2和CaO的比例近似硅灰石礦物理論值,成礦過程中的溫度與壓力適宜,成礦反應充分時,可由硅灰石單礦物組成;如成礦前原巖中造礦物質(石英和方解石)含量不匹配,或由于成礦反應不充分,則在礦石中殘留有石英、方解石,其他伴生礦物有少量透輝石、石榴子石等。礦石中硅灰石礦物含量20%~70%,一般多在50%以上,富礦可達95%以上。礦石中SiO2和CaO含量高且穩定,Fe2O3等有害雜量含量較少,礦石質量較好。
此類型礦床的規模一般較大,礦體長度一般為數百米,部分可達1000m以上,寬幾米至幾十米,部分可達100m以上,礦床儲量達到大型甚至特大型礦的很多,也有中、小型礦,由于形成環境和后期風化剝蝕,礦體埋深一般較淺,多適于露天開采。此類型礦床在中國分布較多,是目前主要的開采利用對象,共計保有的硅灰石礦石儲量約占中國硅灰石礦總保有礦石儲量的74%。吉林磐石市長崴子和梨樹縣大頂山、浙江長興縣李家巷、江西新余—上高以及遼寧、廣東等地的硅灰石礦床均屬此類型。
(二) 夕卡巖型礦床
絕大多數分布在中、酸性侵入巖體與含硅質石灰巖外接觸帶上,少數產于侵入體內和圍巖中。夕卡巖體常具帶狀結構,尤其是垂直于接觸帶方向更為明顯,硅灰石通常富集在主要夕卡巖礦物帶的外側,與大理巖帶相過渡。其分帶順序一般從侵入體向外依次為:夕卡巖化侵入巖帶—石榴石夕卡巖帶—透輝石夕卡巖帶—硅灰石夕卡巖帶—大理巖帶。礦體的規模、形態及產狀與接觸界面的形狀、產狀和碳酸鹽地層的產狀有關。礦床規模以中、小型礦床多,成礦條件好的礦床也可達大型甚至特大型礦。礦體形態多種多樣,可呈似層狀、層狀、透鏡狀以及各種不規則狀,常由多個礦體斷續出現組成礦帶。礦體長度一般由幾米至幾百米,厚度由幾米至四五十米,個別達七八十米;埋深一般較淺,多不超過地表以下200m。
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